DE202023101048U1

DE202023101048U1 - Roboter-Luftfilter

Info

Publication number: DE202023101048U1
Application number: DE202023101048.2U
Authority: DE
Original assignee: X Tend Robotics Inc
Current assignee: Xtend AI Inc
Priority date: 2022-02-24
Filing date: 2023-02-12
Publication date: 2023-07-03
Anticipated expiration: 2033-02-13
Also published as: US20240091694A1; US20230264133A1; US11872512B2; WO2023164374A1

Abstract

Ein mobiler Roboter, geeignet zur autonomen Bewegung und/oder Ausrichtung auf ein Ziel, wobei der Roboter Folgendes umfasst:
eine zentrale Verarbeitungseinheit (central processing unit, CPU) und eine Kamera, geeignet, ein Bild in die CPU einzuspeisen;
ein in den Roboter eingebautes UVstrahlungsresistentes Gehäuse und ein UV-Luftfilter, positioniert im Gehäuse und geeignet zum Desinfizieren von Luft, die als saubere Luft durch einen Ventilator aus dem Roboter ausgeblasen wird;
Mittel, geeignet zum Erkennen, Verfolgen und Ausrichten des Roboters, um sich dem Ziel zuzuwenden;
Mittel, geeignet zum Leiten der sauberen Luft auf das Ziel;
Mittel, geeignet zum Identifizieren des Ziels anhand des eingespeisten Bildes, wobei die Mittel ein mit der CPU verbundenes Speichermodul umfassen und eine Datenbank mit Informationen über das Ziel enthalten,
die genutzt wird, um Eigenschaften des Ziels zu bestimmen; wobei
die Kamera das eingespeiste Bild der CPU zuführt, welche wiederum an dem eingespeisten Bild eine Bilderkennung durchführt, um Eigenschaften zur Erkennung eines Gesichts zu identifizieren und,
sobald ein Gesicht erkannt wurde, eine Analyse zur Identifikation durch einen KI-Algorithmus durchführt,
der unterscheidbare Orientierungspunkte und Lernen nutzt; und wobei
der Roboter, wenn ein Gesicht der Speichermodul-Datenbank bereits bekannt ist, saubere Luft nach Präferenzen, die in der Speichermodul-Datenbank für das/die Ziel(e) gespeichert sind, auf das/die Ziel(e) lenken kann; und wobei
durch einen Prozess wiederholter Gesichtserkennung und Lernens eine Datenbank bekannter Benutzer aufgebaut wird; und wobei
dem Roboter Präferenzen bekannter Benutzer beigebracht werden können und er sie in der Speichermodul-Datenbank speichern kann;
so dass der Roboter den Betrieb des Ventilators an die Präferenzen des Ziels anpassen kann.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität aus den vorläufigen US-Patentanmeldungen 63/313,317 , eingereicht am 24. Februar 2022, 63/327,836 , eingereicht am 6. April 2022, und 63/483,981 , eingereicht am 9. Februar 2023, die alle durch die Bezugnahme hierin eingeschlossen sind.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf intelligente Roboter im Allgemeinen und auf einen Roboter mit einem Dekontaminationsfilter im Besonderen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ultraviolett (UV) ist eine Form der elektromagnetischen Strahlung mit einer Wellenlänge von 10 nm^[1] (mit einer entsprechenden Frequenz um 30 PHz) bis 400 nm (750 THz), kürzer als die des sichtbaren Lichts, aber länger als Röntgenstrahlen.

Die nachstehende Tabelle enthält Informationen über die Arten von UV-Licht. Die sicherste und wirksamste UV-Frequenz, die für keimtötende Zwecke verwendet wird, ist UV-C, insbesondere in der Nähe von 222nm. Man sollte sich vor alten oder billigen UV-Filtern in Acht nehmen, die Quecksilber enthalten können, das bei unsachgemäßer Verwendung sowohl giftiges Ozon als auch gefährliches Quecksilber erzeugen kann. Die Environmental Protection Agency (EPA) hat derzeit keine desinfizierenden UV-Produkte zugelassen oder zertifiziert. Die Underwriters Laboratories (UL) zertifiziert jedoch UV-Desinfektionsprodukte. Einer der Tests, die bei UV-Produkten durchgeführt werden, ist der Log-Inaktivierungstest. „Log-Inaktivierung“ ist eine praktische Methode, um die Anzahl oder den Prozentsatz der Mikroorganismen auszudrücken, die durch den Desinfektionsprozess inaktiviert werden (d. h. abgetötet werden oder sich nicht mehr vermehren können). Ein logarithmischer Inaktivierungswert von 3 bedeutet beispielsweise, dass 99,9 % der Mikroorganismen von Interesse inaktiviert worden sind.

Name	Abkürzung	Wellenlänge (nm)	Photonenenergie (eV, aJ)	Anmerkungen/ alternative Namen
Ultraviolett A	UV-A	315-400	3,10-3,94, 0,497-0,631	Langwelliges UV, Schwarzlicht, nicht absorbiert von Ozonschicht: Soft UV
Ultraviolett B	UV-B	280-315	3,94-4,43, 0,631-0,710	Mittelwelliges UV, größtenteils absorbiert von Ozonschicht: intermediäres UV; Dorno-Strahlung
Ultraviolett C	UV-C	100-280	4,43-12,4, 0,710-1,987	Kurzwelliges UV, keimtötendes UV, ionisierende Strahlung bei
				kürzeren Wellenlängen, vollständig durch Ozonschicht und Atmosphäre absorbiert: hartes UV
Naher Ultraviolett	N-UV	300-400	3,10-4, 13, 0,497-0,662	Sichtbar für Vögel, Insekten und Fische
Mittlerer Ultraviolett	M-UV	200-300	4,13-6,20, 0,662-0,993
Fernes Ultraviolett	F-UV	122-200	6,20-10,16, 0,993-1,628	Ionisierende Strahlung bei kürzeren Wellenlängen
Wasserstoff Lymanalpha	H Lyman-α	121-122	10,16-10,25, 1,628-1,642	Spektrallinie bei 121,6 nm, 10,20 eV
Extremes Ultraviolett	E-UV	10-121	10,25-124, 1, 642-19, 867	Vollständig ionisierende Strahlung nach manchen Definitionen; vollständig von der Atmosphäre absorbiert
Vakuum-Ultraviolett	G	10-200	6,20-124, 0,993-19,867	Stark absorbiert von atmosphärischem
				Sauerstoff, obwohl 150-200 nm Wellenlängen sich durch Stickstoff ausbreiten können

UV-Licht kann für den Menschen schädlich sein, vor allem in großen Mengen, und stammt meist von der Sonne. Aus diesem Grund werden Sonnenschutzmittel zum Schutz der Haut und UV-Sonnenbrillen zum Schutz der Augen verwendet. UV-Licht kann in Zellen eindringen und die DNA/RNA schädigen, was zu einer Störung der Zellreproduktion führen kann. Daher kann es für Viren, Bakterien und sogar für den Menschen schädlich sein. Bei der UV-C-Frequenz, insbesondere bei ungefähr 222 nm, kann UV-Licht Viren und Bakterien leicht durchdringen, aber nicht sehr weit durch die menschliche Haut dringen. Daher wird diese Frequenz häufig in kommerziellen Produkten verwendet.
Leuchtdioden (LEDs) können so hergestellt werden, dass sie Strahlung im ultravioletten Bereich aussenden. Nach erheblichen Fortschritten in den vorangegangenen fünf Jahren waren 2019 UV-A-LEDs mit einer Wellenlänge von 365 nm und mehr verfügbar, die bei einer Leistung von 1,0 W einen Wirkungsgrad von 50 % aufweisen. Derzeit sind die gängigsten UV-LED-Typen mit einer Wellenlänge von 395 nm und 365 nm erhältlich, die beide zum UV-A-Spektrum gehören. Bei der Wellenlänge der UV-LEDs ist die Nennwellenlänge die Spitzenwellenlänge, die die LEDs erzeugen, und es gibt sowohl Licht mit höheren als auch mit kürzeren Wellenlängen in der Nähe der Spitzenwellenlänge, was wichtig ist, wenn man sie für bestimmte Zwecke einsetzen will.
Die billigeren und gebräuchlicheren 395nm UV-LEDs liegen viel näher am sichtbaren Spektrum. Sie arbeiten nicht nur bei ihrer maximalen Wellenlänge, sondern geben auch eine violette Farbe ab und emittieren kein reines UV-Licht, im Gegensatz zu anderen UV-LEDs, die tiefer im Spektrum liegen. Solche LEDs werden zunehmend für Anwendungen wie die UV-Härtung und das Aufladen von im Dunkeln leuchtenden Gegenständen (z. B. Gemälde oder Spielzeug) verwendet. Sie erfreuen sich großer Beliebtheit in einem Prozess, der als Retro-Bleaching bekannt ist und die Aufarbeitung/Bleichung alter Kunststoffe beschleunigt, sowie in tragbaren Taschenlampen zur Erkennung von Falschgeld und Körperflüssigkeiten. LEDS werden bereits erfolgreich im Digitaldruck und in inerten UV-Härtungsumgebungen eingesetzt. Leistungsdichten von annähernd 3 W/cm² (30 kW/m²) sind jetzt möglich, was in Verbindung mit den jüngsten Entwicklungen der Hersteller von Fotoinitiatoren und Harzen eine Ausbreitung von LED-gehärteten UV-Materialien wahrscheinlich macht.
Die Entwicklung von UV-C-LEDs schreitet rasch voran, doch sind möglicherweise Tests erforderlich, um die Wirksamkeit der Desinfektion zu überprüfen. Es sind Nicht-LED-UV-Quellen für großflächige Desinfektion in Form keimtötender Lampen bekannt. Sie werden auch als Linienquellen verwendet, um Deuteriumlampen in Flüssigchromatographiegeräten zu ersetzen.
UV-Strahlung kann im Allgemeinen durch undurchsichtige Materialien wie Pappe oder Holz abgehalten werden. Transparente Materialien wie Glas, PVC (Polyvinylchlorid) und Plexiglas blockieren die UV-Strahlung in unterschiedlichem Maße. Im Allgemeinen bieten kohlenstoffhaltige Kunststoffe einen ausreichenden UV-Schutz. Einige Arten von Klarglas (einschließlich einiger Arten von Fensterglas und optischem Glas) lassen erhebliche Mengen an UV-A-Strahlung durch.
Intelligente Roboter sind in der Technik bekannt. Diese Roboter können typischerweise autonom und multifunktional sein und mehrere Zubehörteile (wie Kameras, Lautsprecher, Scanner, Mikrofone und Sensoren) haben. Sie können Intelligenz nutzen, die sowohl von künstlicher Intelligenz (z. B. Cloud Artificial Intelligence) als auch von der Verarbeitung operativer Algorithmen wie Gesichts- und Objekterkennung, Audioerkennung usw. abgeleitet ist, um ihre programmierten Funktionen auszuführen. Intelligente Roboter werden mehr und mehr Teil des täglichen Lebens. Solche Roboter werden z. B. zur Unterstützung der medizinischen Versorgung, als Kellner in Restaurants, bei der Auslieferung von Speisen zum Mitnehmen usw. eingesetzt.
Persönliche Luftreiniger (wie Desktop-Versionen und tragbare Luftreiniger-Halsketten) haben in den letzten Jahren an Popularität gewonnen, insbesondere in städtischen Gebieten mit hoher Luftverschmutzung. Sie können zum Schutz vor Keimen, Staub, Viren usw. in der unmittelbaren Umgebung eingesetzt werden.
Dementsprechend besteht in der Industrie und auf dem Gebiet ein Bedarf an mobilen Luftfiltern.
ZUSAMMENFASSUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Zur Erreichung dieser und anderer Ziele ist die vorliegende Vorrichtung ein mobiler Roboter mit Luftfiltern zur Desinfektion der lokalen Luft.
Die hier offengelegte Erfindung zur Erreichung dieser und anderer Ziele ist ein intelligenter Multifunktionsroboter, der Folgendes einschließt: ein Gehäuse, das in den Roboter eingebaut ist und ein UV-blockierendes Material aufweist, einen Luftfilter, der in dem Gehäuse angeordnet ist, und einen Ventilator, der einen Luftstrom durch den Luftfilter leitet, wobei ein Einlass des Luftstroms und ein Auslass des Luftstroms durch den Luftfilter so angeordnet sind, dass saubere Luft in eine bestimmte Richtung geleitet wird. Der Luftfilter kann ein UV-Luftreiniger/ HEPA-Filter/ Ionisationsluftreiniger/ Siebfilter sein. Vorzugsweise ist der Roboter zu autonomer Bewegung fähig. Darüber hinaus schließt der Roboter Mittel zur Erkennung einer Zielperson oder - richtung und Mittel zur Ausrichtung des Roboters in Bezug auf die Zielperson oder -richtung ein. Der Roboter kann ferner mehrere Ventilatoren, Rohre und Abluftöffnungen einschließen, wobei der Luftstrom von den mehreren Ventilatoren über die Rohre durch einen Körper des Roboters und durch Abluftöffnungen in eine Zielrichtung ausgeblasen wird. In einigen Ausführungsformen kann der Luftfilter herausnehmbar innerhalb des Roboters angeordnet sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform schließt der Roboter ferner ein Mittel zur Identifizierung der Zielrichtung ein. Dieses Mittel zur Identifizierung der Zielrichtung schließt Folgendes ein: ein Speichermodul für den Roboter, das Informationen über potenzielle Ziele und Identifizierungsmerkmale der potenziellen Ziele enthält; Scanner, die externe Informationen über Ziele in der Nähe des Roboters empfangen; und eine Verarbeitungseinheit, die die externen Informationen analysiert, um entsprechende Identifizierungsmerkmale der potenziellen Ziele zu bestimmen und dann saubere Luft auf das Ziel zu richten.
In einigen Ausführungsformen kann der Roboter außerdem Mittel zum Erkennen oder Verfolgen von Zielen und Mittel zum Ausrichten des Roboters auf ein Ziel umfassen. Die Mittel zum Erkennen oder Verfolgen können ein Kamerabild einschließen, und die Mittel zum Ausrichten schließen Eingaben zur Steuerung des Betriebs des Ventilators ein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein intelligenter Roboter vorgesehen. Der Roboter schließt mindestens ein Zubehörteil zum Messen der Aktivität und des Nähezustands zum Roboter, ein Luftfiltermodul, das in einem Gehäuse aus einem UV-blockierenden Material untergebracht ist, und ein Kontrollzentrum zum Analysieren der Ausgabe des mindestens einen Zubehörteils ein, zum Erkennen eines bekannten Zielbenutzers gemäß der Analyse und zum Steuern der Funktionalität des Roboters und des Luftfiltermoduls für den bekannten Zielbenutzer gemäß den gespeicherten Präferenzen für den bekannten Zielbenutzer.
Darüber hinaus schließt der Roboter gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch eine Datenbank zum Speichern mindestens von Folgendem ein: bekannten Zielbenutzern, Luftfilterpräferenzen für die bekannten Zielbenutzer und Eingaben von mindestens einem Zubehörteil, einen Aufgabenprozessor zum Durchführen mindestens von Gesichtserkennung an einer Person in der Nähe unter Verwendung von Algorithmen zur Gesichtserkennung und - erfassung, um zu bestimmen, ob die Person ein bekannter Zielbenutzer ist; und eine Robotersteuerung zum Ausrichten des intelligenten Roboters gemäß dem mindestens einen Zubehörteil und dem Aufgabenprozessor.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt der intelligente Roboter außerdem einen Initialisierungsprüfer ein, um die Einstellungen für das Luftfiltermodul gemäß mindestens einer der folgenden Optionen zu überprüfen: Standard- und benutzerdefinierte Einstellungen; und einen Moduscontroller, um das Luftfiltermodul gemäß den Ergebnissen des Initialisierungsprüfers zu steuern.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt das Luftfiltermodul einen Luftreiniger mit mehreren Schlitzen zum Hinzufügen und Entfernen mindestens eines Luftfilters und mindestens einen Ventilator zum Ausblasen von Luft durch mindestens ein Luftstromrohr und aus mindestens einer Abluftöffnung ein, um den Luftstrom gezielt auf den Zielbenutzer zu richten.
Zusätzlich ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Luftfiltermodul aus dem Roboter herausnehmbar.
Darüber hinaus umfasst der Luftfilter gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mindestens eines von Folgendem: einem UV-Luftreiniger, einem HEPA-Filter, einem Ionisations-Luftreiniger und einem Siebfilter.
Ferner ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das mindestens eine Zubehörteil mindestens eines von Folgendem: einer Kamera, einem Scanner, einem Sensor, einem Mikrofon und einem Lautsprecher.
Figurenliste
Der als Erfindung betrachtete Gegenstand ist im abschließenden Teil der Beschreibung besonders hervorgehoben und eindeutig beansprucht. Die Erfindung ist jedoch am besten durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung zu verstehen, wenn sie zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird, in denen sowohl die Organisation als auch das Betriebsverfahren sowie die Objekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung dargestellt sind:

1 ist eine schematische Darstellung eines intelligenten Roboters mit einem Luftfiltermodul, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und funktioniert;
Die 2A und 2B sind schematische Darstellungen einer Vorder- und Seitenansicht einer Frontal- und Querschnittsansicht des intelligenten Roboters aus 1, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert und betriebsfähig ist,
3 ist eine schematische Darstellung einer Frontalansicht des intelligenten Roboters von 1, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert und betriebsfähig ist;
Die 4A und 4B sind schematische Darstellungen der Vorderseite und der Seite einer Frontal- und Querschnittsansicht eines Luftfiltermoduls, wie es in den Rumpf des intelligenten Roboters von 1 integriert ist; konstruiert und betriebsfähig gemäß der vorliegenden Erfindung;
Die 5A-5D sind schematische Darstellungen einer Vorderseite und einer Seite einer ersten Ausführungsform und einer Vorderseite und einer Seite einer zweiten Ausführungsform eines als externes Modul montierten Luftfiltermoduls, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert und betriebsfähig ist;
Die 6A-6E sind schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen, die mögliche Positionen für die Montage des Luftfiltermoduls von 1 zeigen, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert und betriebsfähig ist;
Die 7A und 7B sind schematische Darstellungen des Querschnitts des Luftreinigers des Luftfiltermoduls von 1 mit UV-LEDs, einem HEPA-Filter und einem UV-Filter, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert und betriebsfähig ist;
8 ist ein Blockdiagramm der Elemente des Kontrollzentrums von 1, konstruiert und betriebsfähig gemäß der vorliegenden Erfindung;
Die 9 und 10 sind schematische Darstellungen von Beispielbildern, die von einer an dem intelligenten Roboter von 1 angebrachten Kamera aufgenommen wurden;
Die 11A-C sind schematische Darstellungen von Drauf- und Perspektivansichten möglicher Mikrofon- und Kamera-Implementierungen für den intelligenten Roboter von 1, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert und betriebsfähig ist;
12 ist eine schematische Darstellung der Erkennung und Verfolgung von menschlichen Körpern unter Verwendung des Kamerabildes des intelligenten Roboters von 1;
13 ist ein Flussdiagramm, das die verschiedenen Betriebsarten des Luftfiltermoduls von 1 zeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert und betriebsfähig ist; und
14 ist ein Flussdiagramm, das den logischen Fluss für den intelligenten Roboter von 1 zeigt, der Bildverarbeitungsergebnisse verwendet, um den Roboter physisch so zu drehen, dass er ein gewünschtes Ziel anvisiert; konstruiert und betriebsfähig gemäß der vorliegenden Erfindung.

Der Einfachheit und Klarheit halber sind die in den Figuren dargestellten Elemente nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet. Zum Beispiel können die Abmessungen einiger der Elemente im Verhältnis zu anderen Elementen zur Verdeutlichung übertrieben sein. Darüber hinaus können, wo es angemessen erscheint, Bezugszeichen in den Figuren wiederholt werden, um entsprechende oder analoge Elemente zu kennzeichnen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
In der folgenden detaillierten Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein umfassendes Verständnis der Erfindung zu ermöglichen. Die Fachleute werden jedoch verstehen, dass die vorliegende Erfindung ohne diese spezifischen Details praktiziert werden kann. In anderen Fällen wurden bekannte Methoden, Verfahren und Komponenten nicht im Detail beschrieben, um die vorliegende Erfindung nicht zu verschleiern.
Der Anmelder hat erkannt, dass ein intelligenter Roboter mit Navigation, künstlicher Intelligenz (KI), Audioerkennung, Bilderkennung usw. arbeiten kann. Gemäß der hierin offengelegten Erfindung umfasst der intelligente Roboter ein Luftfiltermodul und kann ferner den Luftfilter unter Verwendung der Navigation, KI, Audioerkennung, Bilderkennung usw. betreiben und die Vorteile dieser Systeme nutzen, um den Luftfilter mit größerer Effizienz zu betreiben. Eine größere Effizienz kann beispielsweise bedeuten, dass Online-Wetterberichte oder Temperatur- oder Luftsensoren verwendet werden, um den Betriebszustand des Luftfilters zu steuern, den Betrieb des Luftfilters auf der Grundlage der Anwesenheit von Personen zu ändern und den Betrieb des Luftfilters auf der Grundlage eines Sprachbefehls, einer Fernbedienung, einer mobilen App, einer Gestensteuerung oder eines festgelegten Zeitplans eines Benutzers oder eines Ziels des Roboters zu ändern, wobei der Zeitplan eines Benutzers durch manuelle Eingabe oder KI-Lernen bekannt sein kann. Beispielsweise können Audiobefehle („Ventilator hochstellen“, „Ventilator aus“, „Ventilator niedrig stellen“ usw.) sowie Befehle von einer mobilen Anwendung (ein Schieberegler für die Gebläsegeschwindigkeit, Ein-/Ausschalter usw.) verwendet werden. All diese Parameter können vom Benutzer für jede Sitzung kundenspezifisch angepasst oder als Voreinstellung beibehalten werden.
Der Roboter kann auch Gesichtserkennung oder Stimmenabgleich nutzen (Stimmenabgleich bedeutet, dass eine Person durch Stimmerkennung anhand des Klangs ihrer Stimme erkannt wird), um sich an Personen zu erinnern oder einen Abgleich mit einem Verzeichnis bekannter Benutzer vorzunehmen, die unterschiedliche Zugriffsrechte auf die Steuerung des intelligenten Roboters oder eine unterschiedliche Prioritätsstufe haben, und entsprechend handeln. Ein Beispiel für einen Benutzer mit hoher Priorität ist ein Patient, der in einem Krankenhaus beatmet wird.
Wenn mehrere Personen anwesend sind, kann der Roboter den Luftfilter intelligent bedienen, um sich auf einen bekannten Benutzer zu konzentrieren oder Benutzer zu priorisieren, sich auf die nächstgelegene Person zu konzentrieren, wenn die Person erheblich vom intelligenten Roboter entfernt ist, den Fokus des Luftfilters zwischen den Benutzern in einem Intervall oder periodisch zu wechseln oder einen Durchschnittswert der Platzierung der Benutzer zu ermitteln und sich auf die Mitte zu konzentrieren, wenn die Benutzer nahe genug beieinander sind.
Wenn der Luftfilter darüber hinaus elektromechanische Geräte wie z. B. einen Ventilator und Abluftöffnungen umfasst, kann der intelligente Roboter die elektromechanischen Geräte bedienen, z. B. die Ventilatorgeschwindigkeit entsprechend steuern und die Abluftöffnungen entsprechend ausrichten.
Der intelligente Roboter kann ferner in der Lage sein, den Luftfilter basierend auf dem Batteriezustand oder dem Ladestatus zu betreiben. Zum Beispiel können Hochleistungsbetrieb, Normalbetrieb und Energiesparbetrieb sowie der grundlegende EIN- und AUS-Zustand eingestellt werden.
Im Inneren des Roboters befindet sich ein Gehäuse, das einen Luftfilter umschließt, der mindestens eine der bekannten Luftfiltertechniken wie Ionenfilter, Siebfilter, HEPA-Filter, UV-Filter usw. verwendet. Der UV-Filter muss mit einem UV-blockierenden Material wie Metall oder UV-blockierendem Kunststoff ummantelt sein. Die Luft strömt durch die Ummantelung, wahrscheinlich mit Hilfe eines Ventilators, der den Luftstrom durch den Filter erzwingt. Der Roboter verfügt über einen Lufteinlass, der irgendwo am Roboter angebracht ist, z. B. in der Nähe des Filters, der zum Boden oder zur Rückseite des Roboters gerichtet oder in einem Winkel zwischen dem Boden und der Rückseite des Roboters angeordnet ist. Die Platzierung ist nicht signifikant, aber es kann vorteilhaft sein, die Öffnung möglichst in der Nähe des Filters zu haben, und es kann vorteilhaft sein, sie von der Abluftöffnung weg zu richten, aus der die saubere Luft ausströmt, um die gefilterte Luft, die für den Benutzer bestimmt ist, nicht zu „stehlen“.
In einer grundlegenden Ausführungsform stellt die Erfindung einen mobilen Roboter mit Luftfiltern zur Desinfektion der lokalen Luft dar.
Es wird auf 1 verwiesen, die einen intelligenten Roboter 5 mit einem Luftfiltermodul zur Desinfektion der lokalen Luft für einen bekannten Zielbenutzer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Der Roboter 5 kann ein Kontrollzentrum 10 zur Bereitstellung und Steuerung der Funktionalität des Roboters 5, mehrere Zubehörteile wie eine Kamera 20A, einen Scanner 20B und einen Sensor 20C zur Messung der Aktivität und der Nähe zum Roboter 5 und zur Bereitstellung von Daten für das Kontrollzentrum 10 sowie ein Luftfiltermodul 400 umfassen. Das Kontrollzentrum 10 und das Luftfiltermodul 400 können in einem Gehäuse 108 untergebracht sein.
Es wird deutlich, dass das Luftfiltermodul 400 einen Luftreiniger 600, mehrere Ventilatoren 104, Luftstromrohre 106 und Abluftöffnungen 110 umfassen kann, wie in den 2A und 2B gezeigt wird, auf die jetzt Bezug genommen wird. Die Implementierung und Funktion des Luftfiltermoduls 400 wird im Folgenden näher erläutert.
Die 2A und 2B zeigen Volltorso-Konfigurationen einer Frontal- und einer Querschnittsansicht des Luftfiltermoduls 400, wie es in den Körper des intelligenten Roboters 5 integriert ist. 2A zeigt eine Vorderansicht von Roboter 5 und 2B zeigt eine Seitenansicht. Beide Figuren zeigen das Luftfiltermodul 400, das in die Basis 102 des Roboters 5 integriert ist, wobei die Luft mit Hilfe mehrerer Ventilatoren 104 über Rohre 106 ausgeblasen wird, die durch den Körper 108 des Roboters 5 durch Abluftöffnungen 110 in Richtung des Benutzers [nicht dargestellt] verlaufen.
Es wird nun auf 3 verwiesen, die eine „Hohltorso-Konfiguration“ einer Frontalansicht des Luftfiltermoduls 400 zeigt, das in eine hohle Variante des Körpers 108 integriert ist. Es wird deutlich, dass es keinen wesentlichen Unterschied zwischen dieser und der Volltorso-Konfiguration (2A und 2B) gibt, außer der Form der Abluftöffnungen 110 und der Anordnung der Rohre 106.
Es wird nun auf die 4A und 4B verwiesen, die eine „Torso-Montage“ einer Frontal- und einer Querschnittsansicht des Luftfiltermoduls 400 zeigen, wie es in den Torso des intelligenten Roboters 5 integriert ist. In dieser Ausführungsform ist das Luftfiltermodul 400 in den Torso und nicht in die Basis 102 des Roboters 5 eingebaut, was den Luftstrom verbessern kann. Es wird deutlich, dass das Luftfiltermodul 400 in jeden Teil des Körpers des Roboters 5 integriert werden kann.
Es wird nun auf die 5A und 5B verwiesen, die die Vorderseite und die Seite einer ersten Ausführungsform zeigen, und auf die 5C und 5D, die die Vorderseite und die Seite einer zweiten Ausführungsform eines Filtermoduls 400 zeigen, das als externes Modul 402 am Roboter 5 montiert ist. Sie zeigen ein „montierbares Modul“ als Beispiel für eine Untergruppe des Luftfiltrationsmoduls 400, die als externes Modul 402 am Roboter 5 montiert ist. In dieser Ausführungsform ist das externe Modul 402, das den Luftreiniger 600 und einen oder mehrere Ventilatoren 104 umfasst, auf einem Regal 406 in der Mitte des Robotertorsos 408 montiert, und der Luftstrom wird durch Rohre 410 und durch Abluftöffnungen 412 geleitet, die sich alle außerhalb des Roboterkörpers befinden. Es wird deutlich, dass die 5A-D die Modularität des Luftfiltermoduls 400 veranschaulichen. Der Roboter 5 kann ein eingebautes Abluftsystem haben, wie in 5C gezeigt, und eine Öffnung 415, in die das externe Modul 402 wie eine Patrone eingesetzt und entfernt werden kann.
Es wird nun auf die 6A-E verwiesen, die Beispiele für die verschiedenen Positionen zeigen, an denen das externe Modul 402 am Roboter 5 angebracht werden kann.
Es wird nun auf die 7A und 7B verwiesen, die den Luftreiniger 600 zeigen. Die 7A und 7B zeigen einen Querschnitt des Luftreinigers 600 mit UV-LEDs 602, einem HEPA-Filter 604, einem UV-Filter 606 und einem Ventilator 104. Der Luftreiniger 600 kann auch zusätzliche Schlitze 612 zum Einsetzen weiterer Filter enthalten. In 7A sind die UV-LEDs 602 auf der Innenseite des Gehäuses 610 in Reihen angeordnet. 7B zeigt, dass die UV-LEDs 602 in die Schlitze 612 integriert sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Luftfiltermodul 400 am Roboter 5 befestigt und nicht integriert. Dieses Modul kann sich in der Basis des Roboters 5 oder entlang den Seiten des Roboters 5 befinden oder als zusätzliches Modul am Roboter 5 angebracht sein.
Der Luftreiniger 600 kann vorzugsweise mindestens eines von Folgendem umfassen: einem UV-Luftreiniger/einem HEPA-Filter/einem Ionisations-Luftreiniger/einem Siebfilter oder einer anderen bekannten Luftfilterungsmethode. Wenn der Luftreiniger 600 einen UV-Unterluftfilter umfasst, dann ist der UV-Luftfilter in einem UV-blockierenden Material untergebracht, das zum Beispiel ein UV-sicherer Kunststoff sein kann, um Menschen und den Roboter vor den negativen Auswirkungen des UV-Lichts zu schützen. Dadurch können sich Personen im selben Raum aufhalten, wo sich auch der UV-Luftreiniger befindet. Wie oben beschrieben, kann die Modulpatrone 402 herausnehmbar sein, so dass die darin enthaltenen Filter bei Bedarf gereinigt oder ausgetauscht werden können, was für Reinigungs- und Reparaturzwecke hilfreich sein kann. Wie oben beschrieben, kann der Luftreiniger 600 ein Schlitzfiltersystem sein und über bestimmte Schlitze 612 verfügen, so dass zusätzliche Filter hinzugefügt, entfernt oder ausgetauscht werden können. Es wird nun wieder auf 5D verwiesen, die die Modulpatrone 402 in der Öffnung 415 zeigt.
Es wird deutlich, dass die Schlitze des Luftreinigers 600 universell sein können, so dass jeder der oben genannten Arten von Filtern (UV, HEPA, Ionisierung usw.) nach dem Ermessen des Benutzers eingesetzt oder entfernt werden kann. Es kann mehrere dieser Steckplätze in einem einzigen Modul geben, wobei jeder Steckplatz entweder seinen eigenen, einzigartigen Filtertyp oder ein Duplikat eines Filters in einem anderen Steckplatz oder keinen Filter enthält. Dies kann zu einer anpassbaren Funktionalität führen, bei der der Benutzer mehrere verschiedene Arten von Filtern auswählen kann, die er in die Steckplätze eines einzigen Moduls einsetzen kann. Alternativ oder in Verbindung mit mehreren Filtertypen können mehrere Filter desselben Typs in die Steckplätze eingesetzt werden, um die Leistung dieses Filtertyps für dieses Modul zu erhöhen. Die Schlitze ermöglichen das fortlaufende Entfernen und Einsetzen von Filtern, so dass Filter ersetzt (durch denselben Filtertyp, der bereits vorhanden war), ausgetauscht (durch einen neuen Filtertyp), hinzugefügt (wenn vorher kein Filter vorhanden war) oder entfernt werden können.
Wenn ein Filter zum Luftreiniger 600 hinzugefügt wird, setzt der Benutzer den Filter sicher in den Filterschlitz 612 ein. Der Filter kann beim Einsetzen einrasten. Beim Entfernen eines Filters, sei es, um den Filter durch einen anderen Filter eines ähnlichen oder anderen Typs zu ersetzen oder um den Schlitz vollständig von Filtern freizulassen, schiebt der Benutzer den vorhandenen Filter aus dem Schlitz, bevor er einen neuen Filter in den Schlitz einführt. Zum Entfernen des Filters kann ein Schnapp- oder Druckmechanismus vorhanden sein.
Die Luftfiltereinheit 400 kann einen oder mehrere Ventilatoren 104 umfassen, die so angeordnet sind, dass sie den Luftstrom durch den Luftfilter leiten. Der oder die Ventilatoren 104 können Luft von außerhalb des Roboters 5 in den Luftreiniger 600 blasen. Die gefilterte Luft wird aus einer oder mehreren Abluftöffnungen zu den Benutzern geblasen, möglicherweise mit Hilfe von Rohren und zusätzlichen Ventilatoren. Der Roboter 5 kann manövrieren, um den Luftstrom aus dem Luftreiniger 600 auf den Benutzer zu richten. Es wird deutlich, dass der Roboter 5 einen Benutzer mit Hilfe von Bilderkennung und/oder Spracherkennung erkennen kann, wie im Folgenden näher beschrieben. Die Bilderkennung (Erkennung von Personen, Gesichtern und Positionen) bezieht sich auf Bilder, die von einer oder mehreren Kameras oder Scannern, die am Roboter 5 angebracht sind, empfangen und an eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) wie das Kontrollzentrum 10 gesendet werden, das einen Algorithmus auf die Daten anwendet, der die Position eines menschlichen Körpers in den Bildern erkennt. Je nach Position des Körpers kann das Kontrollzentrum 10 Befehle an die Motoren des Roboters senden, um den Roboter 5 auf den Körper auszurichten. Die Position der Abluftöffnungen kann auch manuell oder elektronisch eingestellt werden, um den Wünschen der Benutzer zu entsprechen. Das obige Beispiel der Bilderkennung gilt auch für das Beispiel der Audioerkennung (Erkennung des Stimmenabgleichs, der Ankunftsrichtung (direction of arrival, DOA) und der Verarbeitung natürlicher Sprache (natural language processing, NLP)).
Die voraussichtliche Form und Struktur des Luftreinigers 600 ist ein UV-blockierendes Gehäuse 610 und ein Luftfilter mit Öffnungen an gegenüberliegenden Enden, um einen Luftstrom durch das Gehäuse 610 zu ermöglichen. Der Luftreiniger 600 besteht aus einer Außenseite und einer Innenseite, wobei die UV-erzeugenden Vorrichtungen, z. B. UV-LEDs 602, auf der Innenseite nach innen gerichtet sind. Über die gesamte Innenseite des Luftreinigers 600 können sich mehrere Reihen von UV-LEDs befinden. Der Luftreiniger 600 kann an der Innenseite des Luftfiltergehäuses 610 ausgekleidet (entlang von Reihen oder Spalten angeordnet) oder alternativ ein Teil des Filterschlitzsystems sein, das an der Innenseite des Filterschlitzes angeordnet ist. Wie oben beschrieben, kann die Luftfiltereinheit 400 einen Ventilator 104 einschließen, um den Luftstrom durch den Luftreiniger 600 zu leiten. Der Ventilator 104 kann getrennt von dem Gehäuse 610 angeordnet sein, das den Luftreiniger 600 aufnimmt, oder an einer offenen Seite des Luftreinigers 600 angebracht oder in dem Gehäuse 610 untergebracht sein, das den Luftreiniger 600 aufnimmt. Erfindungsgemäß kann der Luftreiniger 600 mit einem HEPA-Filter und/oder einem Siebfilter und/oder einem Ionenfilter ausgestattet sein, um die Luft zu filtern. Der Luftreiniger 600 kann mit entsprechenden Schlitzen versehen sein, um ein einfaches Einsetzen und Entfernen dieser Filter zu ermöglichen. Der Lufteinlass kann von einem Punkt aus erfolgen, der den Luftstrom in den Filter maximiert, und/oder in einer dem Benutzer entgegengesetzten Richtung angeordnet sein. Zum Beispiel kann er in der Basis in Bodennähe auf der Rückseite angebracht sein. Der Luftaustritt kann von einem Punkt aus erfolgen, der den gereinigten Luftstrom in Richtung des Benutzers maximiert, z. B. horizontal entlang der Vorderseite des Torsos angeordnet.
Es wird nun auf 10 verwiesen, in der die Elemente des Kontrollzentrums 10 dargestellt sind, die die Funktionalität der Gesichtserkennung und andere Operationen für den Roboter 5 bereitstellen können. Es wird deutlich, dass das Kontrollzentrum 10 dem Roboter 5 die Möglichkeit geben kann, bekannte Benutzer zu erkennen und zu verfolgen, den Roboter 5 entsprechend ausrichten und auch Präferenzen und Anweisungen ausgeben kann, um saubere Luft zu einem bestimmten Benutzer zu leiten.
Das Kontrollzentrum 10 kann einen Aufgabenprozessor 15, eine Datenbank 16, einen Koordinator 17, einen Moduscontroller 18, einen Initialisierungsprüfer 19 und eine Robotersteuerung 13 umfassen.
Es wird deutlich, dass der Aufgabenprozessor 15 mit der Steuereinheit gleichgesetzt werden kann, wie sie in der US-Patentveröffentlichung Nr. US 2022/0347859 mit dem Titel „Robotic Device for Distributing designated items“ beschrieben ist, die am 3. November 2022 veröffentlicht wurde, ebenfalls Eigentum der Anmelderin ist und hier durch die Bezugnahme aufgenommen wurde. Die Veröffentlichung Nr. US 2022/0347859 beschreibt eine Steuereinheit für das autonome Bewegen des Roboters 5 durch einen Raum und die Verwendung von optischen Erkennungsscannern und Algorithmen, um eine Person zu scannen, einen Scan mit einem Benutzer in seinem Speicher abzugleichen und den Arzneimittelbedarf des Benutzers entsprechend einem erkannten Benutzer auszugeben. Der Aufgabenprozessor 15 kann die gleiche Fähigkeit bieten, d.h. Benutzer- oder Zielerkennung und entsprechende Luftfilterpräferenzen, wie im Folgenden näher beschrieben.
Die Datenbank 16 kann ein Speicher sein und Informationen speichern, die zur Unterstützung des Aufgabenprozessors 15 erforderlich sind, wie z. B. Audiodaten, Navigationsdaten und Gesichtserkennungsdaten sowie Informationen über Nutzerpräferenzen zur Steuerung des Luftfiltermoduls 400. Der Moduscontroller 18 kann die verschiedenen Modi des Roboters 5 entsprechend der Ausgabe von externen und internen Einflüssen und der Ausgabe des Aufgabenprozessors 15 steuern. Der Initialisierungsprüfer 19 kann Initialisierungsprüfungen am Roboter 5 durchführen, bevor dieser eingesetzt wird. Die Robotersteuerung 13 kann den Roboter 5 anhand von Objekt- und Gesichtserkennungsanalysen sowie anhand von Audiodaten entsprechend dem Aufgabenprozessor 15 in der Nähe von Benutzern ausrichten. Der Koordinator 17 kann die Koordination zwischen den verschiedenen Elementen des Kontrollzentrums 10 übernehmen.
Wie oben beschrieben, kann der Roboter 5 die Gesichtserkennung nutzen, um zu lernen, eine Reihe von Gesichtern zu erkennen, indem er mehrere Bilder des Gesichts eines Benutzers aufnimmt und einen Algorithmus ausführt, der Schlüsseldaten über das Gesicht extrahiert, wie z. B. Augen, Lippen und Nasenposition, und die Daten speichert. Die Bilder können über die Kamera 20A aufgenommen und dann über eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung an das Kontrollzentrum 10 gesendet werden; der Aufgabenprozessor 15 kann die entsprechenden Algorithmen ausführen und die Datenbank 16 die Daten speichern. Die Algorithmen können unter anderem eine anfängliche Filterphase umfassen, z. B. einen Haar-Klassifikator, der die Bilder auf Kernmerkmale wie Kanten und Linien herunterbricht, wie in 9 gezeigt, auf die nun Bezug genommen wird. Wenn die Gruppierungen der Merkmale im Bild mit menschlichen Gesichtsmerkmalen wie Augen, Nase, Mund und Kinn übereinstimmen, wird ein Gesicht erkannt, wie in 10 dargestellt, auf die nun Bezug genommen wird.
Sobald ein Gesicht erkannt ist, kann der Aufgabenprozessor 15 eine rechenintensivere Analyse durchführen, bei der das Gesicht in unterscheidbare Orientierungspunkte zerlegt wird, zu denen unter anderem der Abstand zwischen den Augenbrauen, die Hautfarbe, die Augenfarbe, die Länge der Nase und die Größe des Kinns gehören können. Diese Orientierungspunkte werden dann in der Datenbank 16 gespeichert. Dieser Prozess der Gesichtserkennung und des Lernens wird mit mehreren Benutzern wiederholt, um eine Datenbank mit den Gesichtern bekannter Benutzer aufzubauen. Während der Roboter 5 neue Gesichter lernt, können ihm auch die spezifischen Ventilatorpräferenzen jedes Benutzers beigebracht werden, z. B. Gebläsegeschwindigkeit, Abstand, UV-Intensität, die ebenfalls in der Datenbank 16 gespeichert werden können. Wenn Roboter 5 später gefragt wird, ob er einen unbekannten Benutzer, der vor ihm steht, erkennt oder nicht, nimmt er Bilder vom Gesicht des unbekannten Benutzers auf, verwendet die oben beschriebenen Algorithmen zur Gesichtserkennung, um die Gesichtsmerkmale zu extrahieren, und vergleicht diese Merkmale mit den in der Datenbank gespeicherten bekannten Gesichtern. Dieser Vergleich wird von einem Algorithmus der künstlichen Intelligenz, z. B. einem tiefen neuronalen Netz, durchgeführt. Wenn das unbekannte Gesicht einem der bekannten Benutzer ähnelt, passt der Roboter 5 den Ventilatorbetrieb entsprechend den Präferenzen dieses Benutzers an.
Es wird nun auf die 11A-C verwiesen, die mögliche Mikrofon- und Kamera-Implementierungen für den Roboter 5 zeigen. Es wird deutlich, dass der Roboter 5 menschliche Körper in seinem Kamerabild (wie in 11C gezeigt) erkennen und verfolgen kann. Dies kann genutzt werden, um den Roboter 5 so auszurichten, dass er den nächstgelegenen Benutzer anvisiert und dann vorzugsweise saubere Luft direkt in seine oder ihre Richtung bläst. Der Roboter 5 kann auch Gesten erfassen, wie z. B. Winken, Schieben, Daumen hoch, Daumen runter und „Komm-her“-Rufbewegungen. Diese Bewegungen können als Eingaben verwendet werden, um den Betrieb des Ventilators 104 zu steuern. Zum Beispiel zeigt „Komm her“ dem Roboter 5 an, dass der Benutzer möchte, dass der Roboter 5 näher heranfährt und saubere Luft direkter auf den Benutzer bläst. Ein Daumen nach oben kann anzeigen, dass der Benutzer möchte, dass der Roboter 5 die Gebläsegeschwindigkeit erhöht, während ein Daumen nach unten bedeuten kann, dass die Gebläsegeschwindigkeit verringert wird. Eine Schiebebewegung kann bedeuten, dass sich der Roboter 5 vom Benutzer abwenden oder zurückgehen soll. Die Bilder der Kameras 20A können von einem Algorithmus zur Posenerkennung analysiert werden, der menschliche Gestalten erkennt und Koordinaten (X,Y oder möglicherweise sogar (X,Y,Z) zurückliefert, die die Positionen verschiedener Schlüsselpunkte darstellen (wie z. B., aber nicht beschränkt auf Gelenkpositionen, Massenschwerpunkte usw., wie in 12 dargestellt, auf die jetzt Bezug genommen wird).
Es wird deutlich, dass einer oder mehrere dieser Schlüsselpunkte, wie z. B. der Massenschwerpunkt, von einem Algorithmus verwendet werden, der die Motoren des Roboters steuert und dadurch den Roboter 5 so ausrichtet, dass die Koordinaten des Schlüsselpunkts anzeigen, dass sich die menschliche Gestalt in der Mitte des Roboterrahmens befindet und dass der Roboter 5 daher der menschlichen Gestalt zugewandt ist. Wenn sich beispielsweise die linke untere Ecke des Kamerarahmens von Roboter 5 an der (X,Y)-Koordinate (0,0) befindet, ist die rechte obere Ecke an (200,200) und die Mitte des Kamerarahmens an (100,100) positioniert. Wird dann angezeigt, dass der Massenschwerpunkt einer Person sich am Punkt (150,100) befindet, dann bedeutet das, dass sich die Person rechts von Roboter 5 befindet. Der Roboter 5 sendet dann einen Befehl an seine Motoren, sich im Uhrzeigersinn zu drehen, indem er sein linkes Rad aktiviert. In der Folge kann sich Roboter 5 so lange drehen, bis sein Schwerpunkt eine Position erreicht, die zufriedenstellend nahe an der Mitte des Bildes liegt, wie (105,100). Die Schlüsselpunkte werden auch verwendet, um Gesteneingaben von Benutzern zu erkennen. Die Körpergesten können für den Roboter 5 anhand von Parametern wie Abstand und Winkel zwischen den Gelenken definiert werden. Der Aufgabenprozessor 15 kann Algorithmen der künstlichen Intelligenz, z. B. ein künstliches neuronales Netz, verwenden, um festzustellen, ob die Beziehungen zwischen den auf dem Bildschirm angezeigten Schlüsselpunkten mit einer der definierten Gesten übereinstimmen. Wenn eine solche Geste erkannt wird, reagiert der Roboter 5 entsprechend wie oben beschrieben.
Der Roboter 5 kann auch Audiodaten verwenden, um sich einem sprechenden Benutzer zuzuwenden, wie z. B. mit dem Mikrofonarray, das in den 11A und 11B gezeigt ist, auf welche jetzt Bezug genommen wird. Dies kann durch eine kreisförmige Anordnung von Mikrofonen erreicht werden, von denen jedes seine Position auf dem Array meldet. Sie nehmen Audioinformationen aus der Umgebung auf und melden sie zusammen mit den Standortdaten an eine Computerverarbeitungseinheit. Zur Unterdrückung von Hintergrundgeräuschen kann optional ein Filter eingesetzt werden. Der Aufgabenprozessor 15 kann feststellen, welches der Mikrofone im Array den lautesten Ton aufnimmt oder den Ton zuerst aufgenommen hat (d. h. dem Ursprung des Tons am nächsten ist), was darauf hindeutet, dass der Ursprung des Tons in der Richtung dieses Mikrofons liegt. Die Robotersteuerung 13 kann dann ihre Motoren aktivieren, um sich zum Ursprung des Geräuschs zu drehen, bis das Mikrofon, das den lautesten Ton aufnimmt, in der Mitte des Arrays liegt, was anzeigt, dass der Roboter dem Ursprung des Geräuschs zugewandt ist.
Wie oben beschrieben, befindet sich im Inneren des Roboters 5 ein Gehäuse, das ein Luftfiltermodul umschließt, das mindestens eine der bekannten Luftfiltertechniken wie Ionenfilter, Siebfilter, HEPA-Filter, UV-Filter usw. verwendet. Der UV-Filter muss mit einem UV-blockierenden Material wie Metall oder UV-blockierendem Kunststoff umhüllt sein. Die Luft strömt durch das Gehäuse 610, wahrscheinlich mit Hilfe eines Ventilators 104, der den Luftstrom durch den Luftreiniger 600 zwingt. Der Roboter 5 kann eine Einlassöffnung 110 haben (wie in 2A und 2B dargestellt, auf die jetzt Bezug genommen wird), um Luft anzusaugen, die irgendwo auf den Roboter 5 auftrifft, z.B. in der Nähe des Luftreinigers 600, auf den Boden gerichtet oder auf die Rückseite des Roboters 5 oder winklig zwischen den Boden und die Rückseite des Roboters 5 gerichtet. Die Platzierung ist nicht signifikant, aber es kann vorteilhaft sein, die Öffnung möglichst in der Nähe des Luftreinigers 600 zu haben, und es kann vorteilhaft sein, sie von der Abluftöffnung 412, aus der die saubere Luft ausströmt, weg zu richten, um die gefilterte Luft, die für den Benutzer bestimmt ist, nicht zu „stehlen“.
Die Abluftöffnung 114 kann zur Vorderseite des Roboters 5 gerichtet sein, so dass die gefilterte Luft auf eine Person gerichtet wird, wenn sie sich der Person gegenüber befindet. Technisch gesehen wird die Abluftöffnung, wenn der Roboter 5 eine weitere Verbesserung hat und nicht nur seinen Kopf neigen, sondern ihn auch von einer Seite zur anderen schwenken oder sogar den Kopf vollständig drehen kann, nicht einfach vorne sein, sondern an einem festgelegten Punkt oder Winkel, der dem Roboter 5 vor dem Betrieb bekannt ist. Ein einfaches Beispiel: Wenn sich die Vorderseite von Roboter 5 in einem Winkel theta befindet und die Abluftöffnung 412 in die Richtung der Vorderseite von Roboter 5 zeigt, kann sie als 0° angesehen werden; und wenn der Roboter 5 weiß, dass sein Kopf in einem Winkel von der Vorderseite des Roboters 5 weg zeigt, dann kennt er die Position, die Roboter 5 sieht und wo sein Körper im Verhältnis zum Körper positioniert ist, und kann die Abluftöffnung entsprechend ausrichten. Wenn der Kopf des Roboters beispielsweise um 35° von der Vorderseite des Roboters 5 weggeschwenkt ist und er einen Benutzer direkt vor dem Kopf des Roboters sieht, dann muss der Roboter 5 seinen Körper um 35° drehen, um dem Benutzer gegenüberzustehen. Andere bekannte Koordinatensysteme und Berechnungen können verwendet werden, um ähnliche Effekte zu erzielen.
Am Ende der Abluftöffnung 412 kann sich eine einfache Ausgangsöffnung oder ein manuell oder elektrisch gesteuerter oder sowohl manuell als auch elektrisch gesteuerter Richtungsluftstromregler befinden, der den Luftstrom vertikal, horizontal oder sowohl vertikal als auch horizontal steuert.
Es wird deutlich, dass der Luftreiniger 600 so platziert werden kann, dass er zu Reinigungs- und Reparaturzwecken leicht vom Roboter 5 entfernt werden kann.
Alternativ kann der Luftreiniger 600 ein einzelnes, vom Hauptkörper des Roboters 5 getrenntes Modul sein, das an einem oder mehreren Sollpunkten am Roboter 5 befestigt wird. Der/die Sollpunkte können eine elektrische Verbindung für Strom, Daten oder Strom und Daten umfassen, um das Luftfiltermodul 400 mit dem Roboter 5 zu verbinden. Wenn es sich bei dem Luftfilter um ein Modul handelt, kann es alle Komponenten selbst umfassen oder einige Komponenten am Hauptkörper des Roboters 5 aufweisen, die teilweise in den Roboter 5 integriert sind.
Wie oben beschrieben, kann ein modular aufgebauter Roboter ein Luftfiltermodul 400 enthalten. Dieses Modul kann den Luftfilter vom Luftstromeingang bis zum Luftstromausgang unabhängig von den anderen Modulen, aus denen der modulare Roboter besteht, vollständig enthalten und Luftstromrohre 106, mehrere Ventilatoren 104 und einen Luftreiniger 600 umfassen. Es ist auch möglich, dass der Luftreiniger 600 teilweise in ein anderes Modul integriert ist. So kann beispielsweise ein Torsomodul im Roboter 5 vorhanden sein, das ein vom Luftreiniger 600 verwendetes Entlüftungssystem mit einem Anschlusspunkt für ein Luftfiltermodul 400 umfasst, das die Kernkomponenten des Luftfilters enthält (z. B. das Gehäuse, den/die Filter, die Abluftöffnungen, Rohre). Das Luftfiltermodul 400 kann in einem kassettenartigen externen Modul 402 am modularen Roboter oder am Torso selbst befestigt oder vom Torsomodul abgenommen werden. Der Roboter 5 kann also mit oder ohne angebrachtes Luftfiltermodul 400 funktionieren.
Gemäß dem breitesten Konzept der Erfindung kann die Kernkomponente des Luftreinigers 600 als das Filtrationsmodul 400 selbst definiert sein. Andere Komponenten, wie das Gehäuse, die Filter, der Ventilator, die Rohre und Abluftöffnungen, sind dann nicht per se Kernkomponenten, aber bevorzugte oder wünschenswerte Komponenten.
Es wird deutlich, dass das „kassettenartige System“ 402 analog zu einem Radiokassettenspieler betrachtet werden kann. Der Radiokassettenspieler ist analog zum intelligenten Roboter, das Radio ist analog zu anderen Nicht-Luftfilter-Funktionen, die der Roboter bietet, und der Kassettenspieler ist analog zu den Anschlusskomponenten des Luftreinigers 600.
Eine Kassette ist analog zum Luftreiniger 600 oder den Kernkomponenten des Luftreinigers 600. Eine Kassette, die in der Lage ist, verschiedene Musik abzuspielen, ist eine weitere Analogie zum Luftreiniger 600, der am Roboter 5 angebracht werden und verschiedene interne Komponenten wie Siebfilter und/oder HEPA-Filter und/oder Ionenfilter und/oder UV-Filter usw. umfassen kann. Jede einzelne Komponente kann in Qualität und Güteklasse variieren, so dass es eine Vielzahl von verschiedenen Filtern geben kann, so wie es eine Vielzahl von Kassetten mit unterschiedlicher Musik und Kombinationen von Liedern darauf gibt.
Ein Radiokassettenspieler mit einer Kassette im Inneren ist auch analog zu einem intelligenten Roboter mit einem modularen Luftreiniger 600, der in der Lage ist, die zusätzliche Funktion des Luftreinigers 600 bereitzustellen.
Der Radiokassettenspieler kann das Radio mit oder ohne eine Kassette im Inneren betreiben und hat immer noch alle Funktionen, um eine Kassette abzuspielen. Wenn sich jedoch eine Kassette im Kassettenspieler befindet, kann das Radio zusätzlich die Kassette abspielen. Eine weitere Analogie ist die Tatsache, dass Kassetten unterschiedliche Musik abspielen können.
Es wird nun auf 13 verwiesen, die ein Flussdiagramm der verschiedenen Betriebsarten für das Luftfiltermodul 400 zeigt. Wenn der Roboter 5 aktiviert wird und sich einschaltet, kann der Initialisierungsprüfer 19 die Standardeinstellungen des Luftfilters oder die kundenspezifischen Standardeinstellungen (101) überprüfen. Die Standardeinstellungen können mit der Betriebslogik des Luftreinigers 600 übereinstimmen. Zu diesen Einstellungen kann beispielsweise gehören, dass der Luftreiniger 600 immer eingeschaltet ist, ein bestimmter Batteriezustand, oder dass ein Ladezustand nach einem Zeitplan ein- oder ausgeschaltet wird, und so weiter. Nach der Überprüfung der Standardeinstellungen kann der Initialisierungsprüfer 19 weitere Überprüfungen vornehmen, wenn der aktuelle Status des Roboters 5 eine Reaktion (102) rechtfertigt. Dies kann z. B., ohne Einschränkung, interne Zustände und externe Zustände umfassen. Beispiele für Überprüfungen des aktuellen Status können die folgenden oder Änderungen des Status der folgenden sein: aktueller Batteriestatus, Ladestatus, Wetterstatus, in der Nähe des Roboters anwesende Person, mehrere in der Nähe des Roboters anwesende Personen, an Roboter 5 erteilter Befehl, Verstreichen einer bestimmten Zeitspanne, ein Signal von der KI des Roboters, Eintreten eines geplanten Ereignisses, Änderung der Standardeinstellungen, Auslösen der Standardeinstellungsbedingungen, der Bilderkennungsstatus, der Spracherkennungsstatus, der Status der Interaktion zwischen Person und Roboter, der Status der aktuellen Aktivitäten des Roboters und der aktuellen Prioritätsliste der Aktivitäten usw. Jeder andere relevante Status kann ebenfalls überwacht werden.
Die Standardüberprüfungen des aktuellen Status 102 können weiter in einfache Statusüberprüfungen 102a und komplexe Statusüberprüfungen 102b unterteilt werden und sogar noch weitere Ebenen umfassen, die die Überprüfungen nach Rechenmitteln wie Zeit, CPU-Nutzung, Speicher usw. unterteilen. Dies kann dazu dienen, dass der Roboter 5 zuerst einfache Prüfungen durchführt, bevor er die komplexen Prüfungen vornimmt. Wenn beispielsweise die Batterie des Roboters 5 unter einem bestimmten Wert liegt, z. B. 2 %, kann der Roboter 5 so eingestellt werden, dass er den Luftreiniger 600 im Aus-Modus betreibt und keine komplexeren Prüfungen mehr benötigt, um den Status des Luftreinigers 600 zu bestimmen.
Der Moduscontroller 18 kann eine Logik verwenden, um zu bestimmen, ob die Ergebnisse der Überprüfungen eine Reaktion rechtfertigen, die durch Standardeinstellungen oder kundenspezifische Standardeinstellungen bestimmt wird.
Es wird deutlich, dass es drei archetypische Reaktionen 103 gibt, die der Moduscontroller 18 wählen kann: nichts tun 103a (keine Änderungen vornehmen), den Modus ändern 103b oder innerhalb des aktuellen Modus anpassen 103c. Wenn die Reaktion 103 des Moduscontrollers 18 „nichts tun“ 103a ist, bleibt der Luftreiniger 600 im aktuellen Zustand und der aktuellen Betriebsart. Wenn die Antwort 103 des Roboters 5 in der Änderung des Modus 103b besteht, kann der Moduscontroller 18 den Betrieb des Luftfilters ändern. Zum Beispiel bewirkt die Änderung des Modus 103b, das Umschalten von „Mittelpunktmodus“ auf „Prioritätsbenutzer-Modus“, dass der Roboter 5 den Luftreiniger 600 nicht mehr auf den Mittelpunkt der erkannten Benutzer richtet, sondern sich ausschließlich auf einen Benutzer mit hoher Priorität konzentriert. Wenn die Reaktion 103 des Moduscontrollers 18 „innerhalb des aktuellen Modus anpassen“ 103c ist, kann der Moduscontroller 18 den Betrieb des Luftreinigers 600 innerhalb seiner aktuellen Betriebsart anpassen - er wird dem spezifischen Verhaltensprotokoll folgen, das von dieser Betriebsart vorgegeben wird. Wenn beispielsweise, während sich der Roboter 5 im „Mittelpunktmodus“ befindet, eine Prüfung feststellt, dass sich ein Benutzer bewegt hat, kann sich der Moduscontroller 18 anpassen (ohne den Modus zu ändern), indem er einen neuen Mittelpunkt zwischen den Benutzern, die er sieht, berechnet und sich in Richtung des neuen Mittelpunkts bewegt.
Der Betriebsmodus des Luftreinigers 600 kann zwei allgemeine Modi umfassen, den Aus-Modus 103ba und den Ein-Modus 103bb. Der Aus-Modus 103ba umfasst den Modus, in dem sich der Luftreiniger 600 im Aus-Zustand befindet, und der Ein-Modus 103bb umfasst den Modus, in dem sich der Luftreiniger 600 im Ein-Zustand befindet. Innerhalb des Ein-Modus 103bb gibt es mehrere Untermodi, die das Verhaltensmuster des Roboters 5 weiter beschreiben können. Dazu können beispielsweise Betriebsmodi wie der Passivmodus 103bba, der Einzelnutzermodus 103bbb und der Mehrnutzermodus 103bbc gehören. Im Passivmodus kann der Luftreiniger 600 in einem eingeschalteten Zustand „passiv aktiv“, aber nicht direkt auf einen Benutzer ausgerichtet sein. Befindet sich der Betrieb im Einzelnutzermodus 103bbb, kann der Roboter 5 einen einzelnen Benutzer bemerken und den Luftreiniger 600 auf den einzelnen Benutzer richten. Befindet sich der Betrieb im Mehrnutzermodus 103bbc, kann der Roboter 5 mehrere Benutzer wahrnehmen und den Luftreiniger 600 auf mindestens einen der Benutzer ausrichten. Jeder dieser Modi, der Passivmodus 103bba, der Einzelnutzermodus 103bbb und der Mehrnutzermodus 103bbc, kann zum Teil jeweils weitere Untermodi aufweisen. Beispielsweise kann der Mehrnutzermodus 103bbc in einer Reihe von Untermodi arbeiten, die unter anderem einen Mittelpunktmodus, einen Modus „Nächste Person“, einen Prioritätsnutzermodus, einen Intervallschaltmodus, einen oszillierenden Modus, einen passiven Modus und einen Modus mit der größten Abdeckung umfassen können. Der Mittelpunktmodus bedeutet beispielsweise, dass der Roboter 5, wenn er mehrere Personen erkennt, einen Mittelpunkt zwischen den Benutzern anvisieren sollte. Der Modus „Nächste Person“ bedeutet, dass sich Roboter 5, wenn er mehrere Personen erkennt, nur der nächstgelegenen Person zuwenden sollte. „Prioritätsnutzermodus“ bedeutet, dass der Roboter 5, wenn er mehrere Personen erkennt, alle anderen Menschen ignorieren und sich nur einer bestimmten Person zuwenden sollte, die als Prioritätsnutzer gilt. „Intervallschaltmodus“ bedeutet, dass der Roboter 5, wenn er mehrere Personen erkennt, sich jedem Benutzer für ein bestimmtes oder variables Zeitintervall zuwenden und zwischen ihnen wechseln soll. „Oszillierender Modus“ bedeutet, dass der Roboter 5, wenn er mehrere Personen erkennt, den Luftreiniger 600 oszillierend bewegen sollte, um die Reichweite des Luftreinigers 600 auf die Benutzer auszudehnen. „Passiver Modus“ bedeutet, dass der Roboter 5, wenn er mehrere Personen erkennt, in der Nähe der Benutzer passiv im eingeschalteten Zustand sein sollte. „Modus mit der größten Abdeckung“ bedeutet, dass der Roboter 5, wenn er mehrere Personen erkennt, der allgemeinen Richtung der größten Gruppe oder des größten Clusters von Benutzern zugewandt sein sollte, um die größte Anzahl von Benutzern abzudecken. Einige dieser Untermodi können in irgendeiner Weise verändert werden und können gegebenenfalls als Untergruppen für den Einzelnutzermodus 103bbb eingesetzt werden.
Es wird deutlich, dass es sich bei den obigen Ausführungen nur um illustrative Beispiele für mögliche Betriebsmodi handelt. Jeder andere geeignete Modus kann ebenfalls erstellt und verwendet werden.
Das Protokoll dafür, ob oder wann zwischen solchen Modi umgeschaltet wird, ist in den Anfangseinstellungen enthalten und kann vom Entwicklungsteam vorprogrammiert, an spezifische Benutzeranforderungen angepasst, durch künstliche Intelligenz gesteuert oder durch eine Kombination aus all diesen Möglichkeiten gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Moduscontroller 18 ohne Voreinstellung in den „Prioritätsnutzermodus“ wechseln. Ein bestimmter Arzt, der in der Einrichtung des Roboters arbeitet, kann jedoch entscheiden, ob der Roboter 5 ihn als vorrangigen Benutzer erkennen soll. Der Arzt kann die Einstellungen des Roboters so ändern, dass der Roboter immer dann, wenn die Ergebnisse der Statusüberprüfungen des Roboters zeigen, dass dieser Arzt erkannt wird, aus seinem aktuellen Modus in den „Prioritätsnutzermodus“ wechselt und sich dem Arzt zuwendet. Danach bleibt der Roboter in diesem Modus, bis die Prüfergebnisse gemäß den Standardeinstellungen des Roboters anzeigen, dass der Roboter in einen anderen Modus wechseln sollte. Da es in 103 viele Untermodi gibt, kann die Logik, wann und wie zwischen den Modi gewechselt wird, recht komplex sein, aber alles wird entsprechend den Einstellungen des Roboters und den Prüfergebnissen durchgeführt. Ein Beispiel für eine Kombination aus Vorprogrammierung durch das Entwicklungsteam und benutzerspezifischer Anpassung ist, wenn der Luftfilter durch das Entwicklungsteam so vorprogrammiert ist, dass er in den Aus-Modus wechselt, wenn die Batterie unter einem bestimmten Prozentbereich liegt, z. B. 0-25 % Batterie, und die benutzerspezifische Anpassung im Bereich von 5-25 % liegen kann, so dass der Benutzer die Funktion auf mindestens 5% oder höchstens 25 % einstellen kann.
Es wird nun auf 14 verwiesen, die den logischen Ablauf zeigt, wie der Roboter 5 die Bildverarbeitungsergebnisse des Aufgabenprozessors 15 verwenden kann, um eine motorische Reaktion zu erzeugen, bei der sich der Roboter 5 physisch dreht, um sich einem gewünschten Ziel zuzuwenden. Die Bildverarbeitungsergebnisse erzeugen eine motorische Reaktion, bei der sich der Roboter 5 physisch bewegt, um sich einem gewünschten Ziel zuzuwenden. Zunächst sucht ein am Roboter 5 angebrachter Scanner nach einem Bild 501. Der Aufgabenprozessor 15 kann nach bekannten Objekten oder Personen suchen (Schritte 504 und 505), die er in den Bilddaten 503 erkennen kann. Wenn kein Objekt erkannt wird, kann der Roboter 5 beispielsweise seinen Status nicht ändern oder in den AUS-Modus wechseln. Wenn der Roboter 5 ein Objekt erkennt, kann er feststellen, ob es sich bei diesem Objekt um ein Zielobjekt handelt, z. B. um eine Person, ein Haustier usw. Der Aufgabenprozessor 15 kann die Position des Objekts mit Zielwert berechnen (Schritt 506) und diesen Wert als Markierung setzen. Diese Markierung kann ein Ziel sein oder zur Berechnung eines Ziels oder einer Gruppe von Zielen oder eines Zielbereichs verwendet werden. Danach kann der Aufgabenprozessor 15 die erforderliche Motorbewegung berechnen (Schritt 507) und dann auf der Grundlage der berechneten erforderlichen Motorbewegung einen Befehl an die Robotersteuerung 13 senden, sich auf ein Ziel, einen Satz von Zielen oder einen Bereich von Zielen zuzubewegen oder einen Winkel zu bilden oder sich sowohl auf ein Ziel zuzubewegen als auch einen Winkel zu bilden. An diesem Punkt (Schritt 508) führt der Motor den Befehl aus und bewegt den intelligenten Roboter in Richtung eines Ziels, einer Gruppe von Zielen oder eines Zielbereichs.
Dem Fachmann wird klar sein, dass die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt ist und dass die vorliegende Erfindung in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann, ohne vom Geist oder den wesentlichen Merkmalen der Erfindung abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungsformen sind daher in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten, wobei der Umfang der Erfindung eher durch die beigefügten Ansprüche als durch die vorstehende Beschreibung angegeben wird, und alle Änderungen, die in den Bedeutungs- und Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, sollen daher darin eingeschlossen werden.
Sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, wird davon ausgegangen, dass sich, wie aus den vorangegangenen Ausführungen ersichtlich, Erörterungen, die Ausdrücke wie „Verarbeitung“, „Berechnung“, „Berechnen“, „Bestimmen“ oder dergleichen verwenden, in der gesamten Beschreibung auf die Aktionen und/oder Prozesse eines Allzweckcomputers beliebiger Art beziehen, wie z. B. ein Client/Server-System, mobile Rechengeräte, intelligente Geräte, Cloud-Computing-Einheiten oder ähnliche elektronische Rechengeräte, die Daten in den Registern und/oder Speichern des Rechensystems verwalten und/oder in andere Daten in den Speichern, Registern oder anderen derartigen Informationsspeicher-, -übertragungs- oder -anzeigegeräten des Rechensystems umwandeln.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine Vorrichtung zur Durchführung der hier beschriebenen Vorgänge einschließen. Diese Vorrichtung kann speziell für die gewünschten Zwecke konstruiert sein, oder sie kann ein Computergerät oder -system umfassen, das typischerweise mindestens einen Prozessor und mindestens einen Speicher aufweist, der durch ein im Computer gespeichertes Computerprogramm selektiv aktiviert oder rekonfiguriert wird. Die resultierende Vorrichtung kann, wenn sie durch Software instruiert wird, den Allzweckcomputer in erfinderische Elemente umwandeln, wie sie hier beschrieben werden. Die Anweisungen können die erfindungsgemäße Vorrichtung im Betrieb mit der Computerplattform definieren, für die sie gewünscht wird. Ein solches Computerprogramm kann in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert werden, wie z. B., aber nicht beschränkt auf, jede Art von Platte, einschließlich optischer Platten, magnetooptischer Platten, Festwertspeicher (read-only memories, ROMs), flüchtiger und nichtflüchtiger Speicher, Direktzugriffsspeicher (random access memories, RAMs), elektrisch programmierbarer Festwertspeicher (electrically programmable read-only memories, EPROMs), elektrisch löschbarer und programmierbarer Festwertspeicher (electrically erasable and programmable read-only memories, EEPROMs), magnetischer oder optischer Karten, Flash-Speicher, Disk-on-Key oder jeder anderen Art von Medien, die zum Speichern elektronischer Anweisungen geeignet sind und an einen Computersystembus angeschlossen werden können. Das computerlesbare Speichermedium kann auch in einem Cloud-Speicher implementiert sein.
Einige Allzweckcomputer können mindestens ein Kommunikationselement umfassen, um die Kommunikation mit einem Datennetz und/oder einem mobilen Kommunikationsnetz zu ermöglichen.
Die hier vorgestellten Verfahren und Anzeigen sind nicht von Natur aus an einen bestimmten Computer oder anderes Gerät gebunden. Verschiedene Allzwecksysteme können mit Programmen in Übereinstimmung mit den hierin enthaltenen Lehren verwendet werden, oder es kann sich als zweckmäßig erweisen, ein stärker spezialisiertes Gerät zu konstruieren, um das gewünschte Verfahren durchzuführen. Die gewünschte Struktur für eine Vielzahl dieser Systeme ist der folgenden Beschreibung zu entnehmen. Darüber hinaus werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht unter Bezugnahme auf eine bestimmte Programmiersprache beschrieben. Es wird deutlich, dass eine Vielzahl von Programmiersprachen verwendet werden kann, um die Lehren der Erfindung, wie hier beschrieben, zu implementieren.
Während bestimmte Merkmale der Erfindung hierin illustriert und beschrieben wurden, werden viele Modifikationen, Substitutionen, Änderungen und Äquivalente für Personen mit durchschnittlichem Fachwissen in Frage kommen. Es versteht sich daher, dass die beigefügten Ansprüche dazu bestimmt sind, alle derartigen Modifikationen und Änderungen abzudecken, die innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 63313317 [0001]
US 63/327836 [0001]
US 63/483981 [0001]
US 20220347859 [0050]

Claims

Ein mobiler Roboter, geeignet zur autonomen Bewegung und/oder Ausrichtung auf ein Ziel, wobei der Roboter Folgendes umfasst: eine zentrale Verarbeitungseinheit (central processing unit, CPU) und eine Kamera, geeignet, ein Bild in die CPU einzuspeisen; ein in den Roboter eingebautes UVstrahlungsresistentes Gehäuse und ein UV-Luftfilter, positioniert im Gehäuse und geeignet zum Desinfizieren von Luft, die als saubere Luft durch einen Ventilator aus dem Roboter ausgeblasen wird; Mittel, geeignet zum Erkennen, Verfolgen und Ausrichten des Roboters, um sich dem Ziel zuzuwenden; Mittel, geeignet zum Leiten der sauberen Luft auf das Ziel; Mittel, geeignet zum Identifizieren des Ziels anhand des eingespeisten Bildes, wobei die Mittel ein mit der CPU verbundenes Speichermodul umfassen und eine Datenbank mit Informationen über das Ziel enthalten, die genutzt wird, um Eigenschaften des Ziels zu bestimmen; wobei die Kamera das eingespeiste Bild der CPU zuführt, welche wiederum an dem eingespeisten Bild eine Bilderkennung durchführt, um Eigenschaften zur Erkennung eines Gesichts zu identifizieren und, sobald ein Gesicht erkannt wurde, eine Analyse zur Identifikation durch einen KI-Algorithmus durchführt, der unterscheidbare Orientierungspunkte und Lernen nutzt; und wobei der Roboter, wenn ein Gesicht der Speichermodul-Datenbank bereits bekannt ist, saubere Luft nach Präferenzen, die in der Speichermodul-Datenbank für das/die Ziel(e) gespeichert sind, auf das/die Ziel(e) lenken kann; und wobei durch einen Prozess wiederholter Gesichtserkennung und Lernens eine Datenbank bekannter Benutzer aufgebaut wird; und wobei dem Roboter Präferenzen bekannter Benutzer beigebracht werden können und er sie in der Speichermodul-Datenbank speichern kann; so dass der Roboter den Betrieb des Ventilators an die Präferenzen des Ziels anpassen kann.
Der Roboter gemäß Anspruch 1, der weiter mehrere Ventilatoren, Rohre und Abluftöffnungen umfasst, wobei der Luftstrom von den mehreren Ventilatoren über die Rohre durch einen Körper des Roboters durch Abluftöffnungen zu der anvisierten Person oder in die anvisierte Richtung ausgeblasen wird.
Der Roboter gemäß Anspruch 1, wobei der Luftfilter herausnehmbar innerhalb des Roboters positioniert ist.
Ein intelligenter Multifunktionsroboter zur autonomen Bewegung, der Folgendes umfasst: ein in den Roboter eingebautes UVstrahlungsresistentes Gehäuse und einen UV-Luftfilter, positioniert im Gehäuse zum Desinfizieren von Luft, die in den Roboter eintritt, und zum Bereitstellen sauberer Luft zum Ausblasen aus dem Roboter; einen Ventilator, der den Luftstrom durch den Luftfilter leitet, wobei ein Einlass des Luftstroms und ein Auslass des Luftstroms durch den Luftfilter positioniert werden, um die saubere Luft in eine anvisierte Richtung zu leiten; ein Gerät, das eine anvisierte Person oder Richtung erkennt; und ein Gerät, das den Roboter in Bezug auf die anvisierte Person oder Richtung ausrichtet.
Der intelligente Multifunktionsroboter gemäß Anspruch 4, wobei das Gerät, das eine anvisierte Person oder Richtung erkennt, mindestens ein Zubehörteil zur Messung der Aktivität und des Nähezustands zum Roboter umfasst und das Gerät, das den Roboter in Bezug auf die angezielte Person oder Richtung ausrichtet, ein Kontrollzentrum zum Steuern der Funktionalität des Roboters und des UV-Luftfilters entsprechend einer Analyse der Ausgabe des mindestens einen Zubehörteils umfasst.
Der intelligente Multifunktionsroboter gemäß Anspruch 3, wobei das Zubehörteil zur Messung der Aktivität und des Nähezustands zum Roboter eine Kamera umfasst, die geeignet ist, ein Bild einzuspeisen.
Der intelligente Multifunktionsroboter gemäß Anspruch 6, wobei das Kontrollzentrum das Ziel anhand eines eingespeisten Bildes aus der Kamera identifiziert.
Der intelligente Multifunktionsroboter gemäß Anspruch 5, wobei das Zubehörteil zur Messung der Aktivität und des Nähezustands zum Roboter aus einem Gerät besteht, das den Roboter erkennt, verfolgt und ausrichtet, um dem Ziel zugewandt zu sein; und wobei das Gerät, das den Roboter in Bezug auf die anvisierte Person oder Richtung ausrichtet, in einem Gerät besteht, das die saubere Luft zum Ziel lenkt; und wobei der intelligente Multifunktionsroboter weiter ein Gerät umfasst, das das Ziel anhand einer Ausgabe des mindestens eines Zubehörteils identifiziert, um die Aktivität und den Nähezustand zum Roboter zu messen, und ein Speichermodul einschließt, das mit einer CPU verbunden ist und eine Datenbank mit Informationen über das Ziel enthält, die genutzt wird, um Eigenschaften des Ziels zu identifizieren.
Der intelligente Multifunktionsroboter gemäß Anspruch 8, wobei das Zubehörteil zur Messung der Aktivität und des Nähezustands zum Roboter eine Kamera umfasst, die zur Einspeisung eines Bildes geeignet ist; und wobei die Kamera die Bildeinspeisung der CPU zur Verfügung stellt, die wiederum eine Bilderkennung anhand der Bildeinspeisung durchführt, um Eigenschaften zur Erkennung eines Gesichts zu identifizieren und, sobald ein Gesicht erkannt wurde, eine Analyse zur Identifikation durch einen KI-Algorithmus durchführt, der unterscheidbare Orientierungspunkte und Lernen nutzt; und wobei der Roboter, wenn ein Gesicht der Speichermodul-Datenbank bereits bekannt ist, saubere Luft nach Präferenzen, die in der Speichermodul-Datenbank für das/die Ziel(e) gespeichert sind, auf das/die Ziel(e) lenken kann; und wobei durch einen Prozess wiederholter Gesichtserkennung und Lernens eine Datenbank bekannter Benutzer aufgebaut wird; und wobei dem Roboter Präferenzen bekannter Benutzer beigebracht werden können und er sie in der Speichermodul-Datenbank speichern kann, um den Betrieb des Ventilators an die Präferenzen des Ziels anzupassen.
Der intelligente Multifunktionsroboter zur autonomen Bewegung gemäß Anspruch 4, wobei der UV-Luftfilter aus dem UV-strahlungsresistenten Gehäuse herausnehmbar ist.
Der intelligente Multifunktionsroboter zur autonomen Bewegung gemäß Anspruch 4, wobei der UV-Luftfilter aus einem Mehrfiltersystem besteht und bestimmte Schlitze hat, so dass Filter hinzugefügt, entfernt oder ausgetauscht werden können.
Der intelligente Multifunktionsroboter zur autonomen Bewegung gemäß Anspruch 4, der weiter mehrere Ventilatoren, Rohre und Abluftöffnungen umfasst, wobei der Luftstrom von den mehreren Ventilatoren über die Rohre durch einen Körper des Roboters und durch Abluftöffnungen zu der anvisierten Person oder in die anvisierte Richtung ausgeblasen wird.
Der intelligente Multifunktionsroboter zur autonomen Bewegung gemäß Anspruch 4, wobei der Luftfilter ein UV-Luftreiniger/HEPA Filter /Ionisationsluftreiniger/ Siebfilter ist.
Ein intelligenter Roboter, der Folgendes umfasst: mindestens ein Zubehörteil zum Messen der Aktivität und des Nähezustands zum Roboter, ein Luftfiltermodul, das in einem Gehäuse aus einem UV-blockierenden Material untergebracht ist, und ein Kontrollzentrum zum Analysieren der Ausgabe des mindestens einen Zubehörteils, zum Erkennen eines bekannten Zielbenutzers gemäß der Analyse und zum Steuern der Funktionalität des Roboters und des Luftfiltermoduls für den bekannten Zielbenutzer gemäß den gespeicherten Präferenzen für den bekannten Zielbenutzer.
Der intelligente Roboter gemäß Anspruch 14, wobei das Kontrollzentrum Folgendes umfasst: eine Datenbank, um mindestens Folgendes zu speichern: bekannte Zielbenutzer, Luftfiltrationspräferenzen für die bekannten Zielbenutzer und Eingaben von dem mindestens einen Zubehörteil; einen Aufgabenprozessor zur Durchführung von mindestens Gesichtserkennung bei einer Person in der Nähe mit Hilfe von Gesichtserkennungsalgorithmen, um zu ermitteln, ob die Person ein bekannter Zielbenutzer ist; und eine Robotersteuerung, um den intelligenten Roboter entsprechend dem mindestens einen Zubehörteil und dem Aufgabenprozessor auszurichten.
Der intelligente Roboter gemäß Anspruch 15, der weiter Folgendes umfasst: einen Initialisierungsprüfer, um die Einstellungen für das Luftfiltermodul gemäß mindestens einer der folgenden Optionen zu überprüfen: Standard- und benutzerdefinierte Einstellungen; und einen Moduscontroller, um das Luftfiltermodul gemäß den Ergebnissen des Initialisierungsprüfers zu steuern.
Der intelligente Roboter gemäß Anspruch 14, wobei das Luftfiltermodul Folgendes umfasst: einen Luftreiniger mit mehreren Schlitzen zum Hinzufügen und Herausnehmen mindestens eines Luftfilters; und mindestens einen Ventilator zum Blasen von Luft durch mindestens ein Luftstromrohr und aus mindestens einer Abluftöffnung, um den Luftstrom gezielt auf den Zielbenutzer zu richten.
Der intelligente Roboter gemäß Anspruch 14, wobei das Luftfiltermodul aus dem Roboter herausnehmbar ist.
Der intelligente Roboter gemäß Anspruch 14, wobei der Luftfilter mindestens eines von Folgendem umfasst: einem UV-Luftreiniger, einem HEPA-Filter, einem Ionisationsluftreiniger und einem Siebfilter.
Der intelligente Roboter gemäß Anspruch 14, wobei das mindestens eine Zubehörteil mindestens eines von Folgendem ist: einer Kamera, einem Scanner, einem Sensor, einem Mikrofon und einem Lautsprecher.